DD252802B5 - Anordnung zur Schienenfahrzeugklimatisierung mittels aktiverund passiver Isolierung - Google Patents

Description

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Anwendungsgebiet der Erfindung

Die Erfindung betrifft eine Anordnung zum Klimatisieren von Schienenfahrzeugen, insbesondere von Reisezugwagen und Dieselmannschaftswagen für Kühlzüge, besonders beim Einsatz unter extremen Außenlufttemperaturen.

Charakteristik des bekannten Standes der Technik

Es ist bekannt, daß nach dem Stand der Technik die Klimatisierung von Schienenfahrzeugen bei Einsatz unter extremen Außenlufttemperaturen nicht möglich ist, wenn man unter Klimatisieren die Realisierung thermisch behaglicher Raumluftzustände und unter extremen Außenlufttemperaturen die Bereiche unter -30⁰C und über +40°C versteht (Merten, A.; Klimatechnische und energetische Berechnungen und Bewertungen von Luftmantelheiz- und -kühlsystemen für Reisezugwagen. - Diplomarbeit- HfV Dresden, 1986; Hofer, R.: Zur Realisierung der thermischen Behaglichkeit in thermisch hochbelasteten kleinen Räumen.-Diplomarbeit-HfV Dresden, 1986). Entsprechend dem Stand der Technik werden Schienenfahrzeuge im Winterbetrieb mit Wasser- oder Dampfheizungen und mit elektrischen Konvektionsheizungen, die alle mehr oder weniger mit Luftheizungen kombiniert werden, betrieben. Im Sommerbetrieb dominiert die Druckbelüftung und auch die mit Kältemaschinen ausgerüstete Klimaanlage, die dadurch gekennzeichnet sind, daß die gesamte aufbereitete Luft in den Wirkungsbereich des Fahrgastes eingeblasen wird. Sämtliche Systeme sind in den genannten Temperaturbereichen auf Grund der hohen Temperaturdifferenzen zwischen der Luft im Wirkungsbereich der Reisenden und der Innenflächen der Fenster und Außenwände nicht in der Lage, den Forderungen nach thermischer Behaglichkeit gerecht zu werden.

Ziel der Erfindung

Ziel der Erfindung ist es, die Klimatisierung von Schienenfahrzeugen unter extremen Außenlufttemperaturen zu ermöglichen sowie die Schwitzwasserbildung bei allen Außenlufttemperaturen zu vermeiden.

Darlegung des Wesens der Erfindung

Aufgabe der Erfindung ist es, mit einer Luftaufbereitungsanlage, einer aktiven und passiven Isolierung sowie mit einem entsprechenden Luftverteilersystem die Klimatisierung von Schienenfahrzeugen unter extremen Außenlufttemperaturen zu realisieren.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß der Wirkungsbereich der Reisenden von einem System aktiver und passiver Isolierung umgeben wird, wobei die aktive Isolierung ein vielseitig gestaltbares Luftkanalsystem darstellt, das von der

Luftaufbereitungsanlage mit aufbereiteter Luft so versorgt wird, daß in der aktiven Isolierung ein großer Teil der äußeren Wärmelast kompensiert wird und somit in den Wirkungsbereich der Reisenden nur noch so viel aufbereitete Luft eingeblasen werden braucht, um ein thermisch behagliches Raumklima zu sichern. Die Vielseitigkeit der Gestaltung des Luftkanalsystems für die aktive Isolierung resultiert einerseits aus der Abstimmung mit der herkömmlichen Wärmedämmung, der passiven Isolierung, und andererseits aus einer großen Zahl von Möglichkeiten der Lufteinblasung in den Wirkungsbereich der Reisenden auch aus dem Kanalsystem der aktiven Isolierung unter gleichzeitiger Beachtung der von der Gestaltung des Schienenfahrzeuges herrührenden Randbedingungen.

Die Anwendung der aktiven Isolierung zum Klimatisieren von Schienenfahrzeugen bei extremen Außenlufttemperaturen ermöglicht weitestgehend die Vermeidung von Schwitzwasserbildung im gesamten Temperaturbereich, wenn die aktive Isolierung von der Luftaufbereitungsanlage während des Fahrzeugeinsatzes immer mit aufbereiteter Luft versorgt wird. Wasserbehälter können in das System der aktiven Isolierung eingebunden werden, um somit ein Gefrieren des Wassers bei niedrigen Außenlufttemperaturen zu verhindern.

Ausführungsbeispiele

Die Erfindung wird anhand eines Ausführungsbeispieles gemäß Fig. 1 erläutert.

Fig. 1 zeigt Möglichkeiten der Gestaltung des Luftkanalsystems 1 für die aktive Isolierung in Abstimmung mit den von Seiten des Schienenfahrzeuges 2 aufgezwungenen konstruktiv bedingten Restriktionen als geschlossener- in Fig. 1 rechts von der eingetragenen Linie 3- und als offener- in Fig. 1 links von der eingetragenen Linie 3- Luftkreislauf 4, wobei unabhängig vom Luftkreisiauf 4 über ein weiteres unterschiedlich gestaltbares Kanalnetz 5 ein Zuluftmassenstrom 6 direkt in den Wirkungsbereich 7 der Reisenden 8 eingeblasen werden kann. Beim geschlossenen Luftkreislauf für die aktive Isolierung existiert im Wirkungsbereich 7 der Reisenden 8 kein stofflicher Kontakt zwischen der Luft 4 in der aktiven Isolierung und der Zuluft 6. Diese beiden Luftmassenströme werden in der Luftaufbereitungsanlage 9 entsprechend den vorhandenen Wärmelasten zum Realisieren derthermischen Behaglichkeit im Wirkungsbereich 7 der Reisenden 8 aufbereitet. Die Luftführung beider Luftmassenströme ist der Fig. 1 deutlich zu entnehmen. Bei diesem Ausführungsbeispiel sind feste und hinterlüftete Fenster 10 notwendig, wenn die gesamte Seitenwand 11 als aktive Isolierung ausgeführt werden soll. Beim offenen Luftkreislauf für die aktive Isolierung 1 existiert ein stofflicher Kontakt zwischen den Luftmassenströmen 4 und 6 durch das Austreten der Luft 12 aus dem Kanal 13 der aktiven Isolierung 1 in den Wirkungsbereich 7.

Konstruktiv bedingte Restriktionen können ein Gestalten des Kanales 13 der aktiven Isolierung 1 nach Fig. 1 erforderlich machen, so daß nicht die gesamte Umschließungsfläche des Wirkungsbereiches 7 der Reisenden 8 als aktive Isolierung ausgeführt werden kann. Dann steigen die Anforderungen an die passive Isolierung 14, um die thermische Behaglichkeit für den Reisenden 8 zu realisieren.

Aufstellung der verwendeten Bezugszeichen

1 Luftkanalsystem/aktive Isolierung

2 Schienenfahrzeug

3 Linie

4 Luftkreislauf

5 Kanalnetz

6 Zuluft

7 Wirkungsbereich

8 Reisender

9 Luftaufbereitungsanlage

10 hinterlüftete Fenster

11 Seitenwand

12 austretende Luft

13 Kanal

14 passive Isolierung/Wärmedämmschicht

Claims (4)

1. Anordnung zur Schienenfahrzeugklimatisierung mittels aktiver und passiver Isolierung, gekennzeichnet dadurch, daß der Wirkungsbereich (7) der Reisenden (8) neben einer Wärmedämmschicht (14) (passive Isolierung) noch mit einem aufgrund von Seiten des Schienenfahrzeuges bedingten Restriktionen vielseitig gestaltbarem Luftkana!system (1) umgeben wird, das von einer Luftaufbereitungsanlage (9) mit aufbereiteter Luft (4) so versorgt wird, daß in der aktiven Isolierung (1) ein großerTeil der äußeren Wärmelast kompensiert wird und somit in den Wirkungsbereich (7) der Reisenden (8) über ein Kanalsystem (5) nur so viel Zuluft (6) einzublasen ist, um ein thermisch behagliches Raumklima im Wirkungsbereich (7) auch bei extremen Außenlufttemperaturen zu sichern, wobei gleichzeitig Schwitzwasserbildung im gesamten Außenlufttemperaturbereich vermieden werden kann, wenn die aktive isolierung (1) von der Luftaufbereitungsanlage (9) während des Fahrzeugeinsatzes immer mit aufbereiteter Luft (4) versorgt wird.

2. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Umschiießungsfläche des Wirkungsbereiches (7) der Reisenden (8) teilweise oder vollständig mit dem Kanalsystem (1) für die aktive Isolierung umgeben wird.

3. Anordnung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet dadurch, daß die Luft (4) in der aktiven Isolierung (1) mit der Luft (6) im Wirkungsbereich (7) der Reisenden (8) nicht in stofflichen Kontakt treten kann (geschlossener Luftkreisiauf) oder daß die Luft (6) mit der Luft (12) im Wirkungsbereich (7) in stofflichen Kontakt tritt, so daß die aktive Isolierung durch einen offenen Luftkreislauf gekennzeichnet ist.

4. Anordnung nach Anspruch 1, gekennzeichnet dadurch, daß die Luft (4) und die Luft (6) in einer oder mehreren Luftaufbereitungsanlagen (9) aufbereitet werden kann.